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Chemistry

化研ナビ

は や わ か り G U I DE

京都大学 化学研究所

・Physics
・Inorganic Chemistry
・Organic Chemistry
・Biology
・Informatics
化学研究所は、多様な化学関連研究分野の「知の湧源」です。

CONTENTS
目次
化学研究所のあゆみ

1

化学研究所の歴史

2-3

物質創製化学研究系

4

材料機能化学研究系

5

生体機能化学研究系

6

環境物質化学研究系

7

複合基盤化学研究系

8

先端ビームナノ科学センター

9

元素科学国際研究センター

10

バイオインフォマティクスセンター

11

碧水舎

12

化学研究所所蔵の歴史的成果

13化学研究所のあゆみ
化学研究所は京都大学 宇治キャンパスにあります。

宇治キャンパスでは京都大学の 4 つの研究所と、複数の大学院研究科のそれぞれ一部が研究を行っています。

志を持った、たくさんの科学者がここで最先端の研究を行いました。

1929 年

大阪府高槻市に研究所本館が竣工
湯川 秀樹 教授
1943 年〜 1968 年化学研究所在籍
1949 年ノーベル賞受賞( 京都大学 基礎物理学研究所 湯川記念館史料室所蔵 )化学研究所の成り立ちは大正時代にまでさかのぼります。
1914 年に第一次世界大戦が起こり、海外から医薬品の輸入が途絶えました。

そのため、当時流行していた伝染病の薬であったサルバルサンの
国内での製造が急務となりました。
1915 年、京都帝国大学理科大学（現在の京都大学大学院理学研究科）
は化学特別研究所を設け、「サルバルサン類の製造と研究」を始めました。
1968 年化学研究所が宇治に移転

サルバルサンの研究を
くはら

みつる

指揮した久原 躬弦 教授（京都大学大学文書館所蔵）

甲子園球場の約 5 倍、約 217,000㎡の広さの宇治キャンパスに、多くの研究施設が建設されました。
1992 年には 9 研究大部門 2 附属施設に改組され、2004 年には現在の「5 研究系・3 センター体制」に改組されました。

物質創製化学研究系

環境物質化学研究系

材料機能化学研究系

複合基盤化学研究系

生体機能化学研究系
先端ビームナノ科学センター
元素科学国際研究センター

1926 年 に は、 勅 令 に よ り「 京 都 帝 国 大 学 化 学 研 究 所 」 と な り、
化学研究所が公式に誕生しました。

バイオインフォマティクスセンター

設立理念の「化学に関する特殊事項の学理及び応用の研究」の精神は今も受け継がれています。

現在では、30 研究領域、5 客員領域、約 90 名の教員、上の写真は、化学研究所が 1926 年〜 1968 年の間、大阪府高槻市（京都大学 旧高槻キャンパス）にあったことを記念した石碑。現在も大阪医科大学のキャンパス内に設置されています。

約 210 名の大学院生を擁する研究所となっています。

1

化学研究所の歴史
1926

1929

▶

1949

▶

大阪府高槻市に研究所本館が竣工化学研究所官制が公布される「化学に関する特殊事
項の学理及び応用の研究」を開始▶

化学研究所が京都大
学 に 附 置 さ れ「 京 都
大学化学研究所」と
呼称される

1962

1964

▶

文部省通達により大学院学生の受入れが制度化される▶

研究所が部門制により19 研究部門となる
京都市左京区粟田口
鳥居町（蹴上地区）に
原子核科学研究施設の設置

代表的研究の歴史
1939 年

ビニロン開発1944 年

櫻田一郎教授は日本国内で初めての合成繊維、ビニロンを開発しました。

1985

ビニロンは当時、学生服の素材としてよく使われました。

1988▶

生物工学ラボラトリーの設置

除虫菊の研究1959 年蚊取り線香の原料となる除虫菊の有効成分、ピレスロイドの合成や分析も行われました。

1989

▶

原子核科学研究施設が宇治市五ケ庄に移転

結晶化ガラスに関する基礎研究の開始

IH クッキングヒーターのトッププレートには熱膨張率がほぼ
ゼ ロ の 結 晶 化 ガ ラ ス が 使 わ れ て い ま す。 化 学 研 究 所 は こ の結晶化ガラスの研究に力を入れ、
めぐみ
田代 仁 教授の研究成果は透明な結晶化ガラスの工業化につながりました。

▶

電子線分光型超高分解能電子顕微鏡の完成

イオン線形加速器実験
棟の竣工

1992

1999

▶

9 研究大部門 2 附属
施 設に改 組▶

共同研究棟の竣工

スーパーコンピュー
ター・ラボラトリーの設置

代表的研究の歴史
1992 年

1990 年 巨大磁気抵抗（GMR) 効果を示す
人工格子の作製に成功
ハードディスクに記録された磁気情報を読み取るヘッドの材料にも使われる、磁場によって電気抵抗が変わる人工格子の基礎的な研究も世界に先駆けて取り組みました。

2005

2007

▶

レーザー科学棟の竣工

スーパーコンピューターの設置

ゲノムの解析を行うため、スーパーコンピューターが設置さ
れ ま し た。DNA に 刻 ま れ た
ゲノム情報を統合したデータベースを構築し、世界各国の研究者に利用されています。

2009

▶

2005 年に成功

世界で初めて、炭素原子が球状に結合してできた中空の分子「フラーレン」の中に、有機化学反応による「分子手術」と呼ぶべき方法で水素分子を取り込みました。

▶

寄附研究部門水化学エネル
ギー（AGC）研究部門の設置（～ 2012）「碧水会」（同窓会）の発足

水素内包フラーレンの有機合成

2010

▶

第1 期「化学関連分野の深化・連携を基軸とする先端・学際研究拠点」が活動開始（共同利用・共同研究拠点に認定）
研究所本館耐震改修工事完了

2017

▶

「高圧法低密度ポリエチレンのパイロット試験資料」重要科
学技術史資料登録
動的核偏極核磁気共鳴（DNPNMR）装置を導入

2018

▶

「モノビニルアセチレン法による合成ゴム」化学遺産認定
第 1 期「化学関連分野の深化・連携を基軸とする先端・学際グローバル研究拠点」が活動開始（国際共同利用・共同研
究拠点に認定）2

HISTORY1968▶

宇治市五ケ庄に超高圧電子顕微鏡室を竣工

1971

1975

▶

極低温物性化学実験室の竣工

微 生 物 培 養 実 験 室、
中央電子計算機室の設置

化学研究所が統合移転

1963 年

酸化物微粒子に関する研究の開始

新しい金属酸化物を作る研究も行われ、化粧品やビ
デオテープの開発にもつながりました。
←ファンデーションの粉
ビデオテープ→1979 年

▶

1981

1983

▶

核酸情報解析施設の設置

銅フタロシアニンの構成原子像を撮影

1980 年

新 し く 設 置 し た 大 型 の 電 子 顕 微 鏡、 極 低 温
超高分解能電子顕微鏡を使
なつ
2.6 nm(ナノメートル)い、植田 夏 教授らは、世界で初めて銅フタロシアニンの分子中の原子配列を撮影することに成功しました。

▶

核酸情報解析棟の竣工

DNA 実験室が竣工

日本で一番早く、DNA の塩基配列解析を始めました。その後、多くの日本の研究者にその手法を伝えました。

DNA 二重らせん

2000▶

事務部が宇治地区事務
部に統合

2001

2002

▶

バイオインフォマ
ティクスセンターの設置▶

寄附研究部門プロテ
オームインフォマ
テ ィ ク ス（ 日 本 SGI）
研 究 部 門 の 設 置（～ 2005）

5 研 究 系 3セ ン タ ー
体制に改組

元素科学国際研究センターの設置

先端ビームナノ科学センターの設置
総合研究実験棟の竣工

化合物は2つ以上の異なる「元素」が結びついてできています。

エタノールの化学構造式

H
H

すから、水素2個と酸素1個で水になります。それで、水（H₂O）
はH-O-Hと表すことができます。これが「化学構造式」
です。
薬を構成する主な元素と手の数

森 お りも だ
の く

H

C

C

H

H

の

N

H

※４本や６本になることもあります

OH

O

N

C

F

S

酸素

窒素

炭素

フッ素

硫黄

分子量

脱出できないンフ

オセルタミビル狙

ル エン ザを

シアル酸
細胞表面

分子量

い

射

:

312

ち

安をス

不

ーッと

F

O

O

吸 い取

:

OH

N
O

安心

してお出か
け！

O

:

362

:

S

O

N N

F

F
F

N
H

O

N

ヒスタミンが働 けなくなるNH2

ヒスタミンの
化学構造式

脳内で働いているドーパミンや るときは、それらを邪魔しドーパミンやセロトニンが多すぎ代わりになって働く。
て、少なすぎるときは、

分子量

ん

き

分子量 :

歩 を

O

O

O

飛

N

分子量 :

細

変

身

O

O
O

393

N

でき ー！

ダンスだって
レイク

ブ

O
O

分子量

399
向かって
日に

ソ

明

O

N

O

H 2N

HN

消炎･鎮痛薬ニブ

コルヒチン

令を伝えるタンパ
がん細胞が増える
ク質が
のを防ぐ。
分子量 :

コレス

テロール
を

カッ !

482

なるよ。

メバロン酸の化学構造式

NN
H

N

ペメトレキセドの化学構造式

働きを邪魔しキセド
ペメトレ 質のそっくりさん。葉酸の抗がん薬

細胞の中の骨組みに取りついて、細胞が増えるのを抑える。とくに炎症を起こす細胞に働いて、痛風による炎症と痛みを治療。

する。
葉酸という体内物 くくて、がん細胞を増えに＊薬の名前には化合物名と商品名があります。例えば、
インフルエンザ薬として知られているタミフルは商品名で、化合物名はオセルタミビルです。ここでは化合物名を示しました。

結びつく元素の数が多くなると書くのがたいへんなので、水素（H）結びつく元素の数が多くなると書くのがたいへんなので、や炭素（C）を省略します。
H

ベンゼンの省略法
OH OH O
N

OH

H

N

高コレステロール血症薬

N
N
HN

O
O

葉酸の
化学構造式

化学構造式の省略

ト

ロスバスタチン

N
O S
O

OH
OH

NH
NH

NH
N

427

H 2N

O

抗がん薬

細胞の表面にはある。その作用を、細胞を増やす命
抑えて、

O
OO

O
HN
O

O

H

代わりになって、骨の密度を高く
する。

シ

O

エルロチ

メバロン酸を生成しない

ロブスターのしっぽのところが、メバロン酸に似ているよ。メバロン酸をつくる酵素にふたをして、メバロン酸を生成できなくするんだ。メバ
ロン酸はコレステロールの部品だから、
体内O
HOのコレステロー
OH
HO
ルが少なく

:

！
ト
OH
OH
ュー
O

OH

O
N

メバロン酸を生成酵素

消遺伝子の働きを調節して、主に中性脂肪の量を下げる。

遺伝子に傷をつい。
正常な細胞より増
ダメージが大き細胞は、つけられたときの

:

部分構造

基本骨格
基本骨
基本
本 格

Cl

抗アレルギー薬

474

OH

動

Cl
O

ん

高脂血症薬
スチン るのを防ぐ。がん、遺伝子に傷フェノフィブラート
ベンダムけて、がん細胞が増ええるのが速いぶ

抗がん薬

分子量

F

発

ロスバスタチン 日本

コレステロールが体の中でつくられるのを邪魔する。

O

アスピリンの省略法

HH

企画･監修■上杉志成（京都大学）、土佐尚子（京都大学）、飯吉透（京都大学） 化学構造式のイラスト原案の提供■国際オンライン教育機関edX(エディックス)の講義「The Chemistry of Life」の受講者 後援■日本薬学会、芸術科学会 協力■京都大学物質-細胞統合システム拠点(WPI-iCeMS)、京都大学化学研究所 参考資料■『くすりのかたち─もし薬剤師が薬の化学構造式をもう一度勉強したら』(浅井考介･柴田奈央著、南山堂、2013)

2016

361
万 計 つけて、
運 不 足を解 ！
O

セチリジン

:

症を治療。

？

N

OH

ャン プ！

O

S

OH

:

Cl

N

Cl

N

ヒスタミンの作用を抑制して、アレルギー性鼻炎などを抑える。

ジ

O

S 32

OH
P

O

ている。遺伝子の働きをB型肝炎やHIV感染
ウイルスの遺伝子の部品をまねウイルスが増えるのを抑える。
止め、

358
ホント

て
ないっ
なら

サ メは が にに だよ発

胞 キラ ー に

HN

細胞
細胞

テップ
、

HO

O

N

テノホビル

NH
O

389

N

骨粗しょ
う症薬

ラロキシ
女性ホルモンの フェン

N 14

19

F

分子量 :

急

N

抗ウイルス薬

O

分子量 :

ば せ！

O

分子量

ホップ

、

エストラジオールの
化学構造式

発

消炎･鎮痛薬

炎症にかかわっているプロスタグランジンが体内でつくられるのを抑える。

遺伝子の働きを制御して、血糖値を下げる。

を

HO

発

O 16

287
緊 発進！

N
N

ロキソプロフェン
ン 日本

356
体毒 ！

まると、
にた O
糖が血 S

NH 2

糖尿病薬

ヒスタミン

受容体

H
N

女性が年をとると女性ホルモンが少なくなって、骨が弱くなるんだ。薬の下部の両端にOH-OHがついているよ。女性ホ
ルモン（エストラジオーHル）にも-OHがあっ
H
Hて、似ているよ。

Cl

O

H １
C 12

んで
を積
NH2

薬
OH

ピオグリタゾンン 日本

花粉 吹

炎症にかかわっ 関節リウマチなどれるのを抑える。

448

う！
タートしよ

Cl

N
N

ル 日本
アリピプラゾールセロトニンの作用を調整。

向精神薬

ら

でつく
シブ
治療。
セレコキているプロスタグランジンが体内の炎症や痛みを消炎･鎮痛薬分子量 :分が安定したら、気（端数は省きました）

246

ゾウ！

N

過活動膀胱症

ソリフェ 薬
ナシン

ます

分子量 :

ブ ドウ

下の部分がセロトニ
ンにそっくりだ。エスシタロプラムは、
セロトニ HO
ンの量を減らN
しているポンH
プにふたをしてセロトニンのしまうんだ。
化学構造式。

脳の中で働く

私たちの体の中にあるヒス
タミンは、アレルギー反応など
いろいろな働きをしているよ。
薬の左半分（基本骨格）がヒス
タミンをまねて、
ヒスタミ
ンの働きを邪魔している
セチリジン
んだ。薬の右半分(部分構造)は脳に薬を入りにくくしているので、眠くならないよ。

N

膀胱の筋肉が縮日本発むのを防いで、頻尿を治療。
頻

冷

O

HO

324

ロプラムして、不安をやわらげる
エスシタ
セロトニンの量を増や

向精神薬

んでけ！

い

O

を

O

サルブタ
モール

る！

N

N

381

痛 いの痛 の飛
H 2N

熱

:

気管に働いて、気道を広げ呼吸しやすくする。

アドレナリン
リンと同じ働きをする

アドレナリンの
化学構造式

O
O

H2 N

分子量
分子量

O

HN

抗ウイルス薬

オセルタ
ミビル

インフルエンザウを閉じ込めて、 イルスに感染しウイルスを増えに た細胞にウイルくくする。
ス

シアル酸の化学構造式
ア

239
ド─

HN
HO

気管支拡張薬

細胞

HO

シアル
シア
アル酸を切
酸を切り離す
酸を切
り離
り離す
離す

オセルタミビルとシアル酸は似たものどうしだ。インフルエンザウイルスは、
細OH胞の中で増えて、
シアル酸を切りHO
離して外に出ていくよ。オセOH
ルタミビルは、シアル酸をO
O
O
切り取る酵素の邪魔をしHN
OHて、ウイルスを脱出できOH
HO
ないようにするんだ。

分子量 :

分子量

レミファソラシ

ド

HO

H
N

日本

明治時代、長井長義が生薬からエフェドリンを発見。その効果を弱めたのがメチルエフェドリン。気道を広げ、風邪の症状をやわらげる。

インフルエンザウイルス
脱出

発気管支拡張薬メチルエフェドリン
ン

H
水素

原子量

の小さな化合物です。大きくなりすぎると、体の中に入り込みにくくなるからです。化合物の分子量は、化合物をつくっている元素の原子量を足して計算します。例えば、
エタノールは2つのＣ、6つのＨ、1つのＯでできています。2×12＋6×1＋16＝46となるので、エタノールの分子量は46です。

ここで紹介する薬は分子量の順に並べました。それぞれの分子量は端数を四捨五入しています。

メチルエフェドリンやサ
ルブタモールは、体の中にあるアドレナリンに似ているね。アドレナリンは、 メチルエフェドリンやけんかをしたり興奮した サルブタモール
り す る と 分 泌 さ れ る よ。
呼吸の効率をよくした
受容体
り、血の流れを増やしたり、痛みを感じなくさせたりと、いろいろな働きをしているんだ。

よ！

OH

O

化合物の分子量 分子量は、分子の質量を表しています。飲み薬のほとんどは分子量が500以下

化 学 構 造 式 を 楽 し い ア ー ト に

179

分子量 :

化合物は化学構造式で表す元素が結びつくとき、それぞれが握手をするように、もっている手の数を合わせるというルールがあります。例えば、
水は水素

（H）
と酸素（O）
でできています。水素の手は1本、酸素は2本で

！

▶

ЀҘƠ෥
෥

抑えます。化合物にはいろいろな形があり、「化学構造式」
で表します。その形から、薬の作用がわかります。まずは、薬の形が何に見えるか、想像力を働かせて絵に描いてみましょう。

！

2013

▶

くすりの形

薬は「魔法」
ではなくて「科学」 私たちが飲む薬のほとんどは、目に見えないくらい小さな「化合物」
でできています。その化合物が私たちの体に働きかけて、病気を治したり、症状を

製作･著作■文部科学省

2012

▶

9 研究大部門 3 附 属
施 設となる

薬のカタチを通じて化学構造式に興味をもってもらうことを目的として化学研究所と iCeMS の協力のもと作成されました。
このポスターは、同年 4 月に全国の小中高等学校 4 万校に配布されました。

化学研究所が中心となって、一般の人にも興味深く、親しみやすい元素周期表の制作に協力しました。多くの人に化学の素晴らしさをもっと知ってもらいたいと考えたか
らです。

▶

2004

▶

2015 年 「一家に 1 枚 くすりの形」
文部科学省発行2005 年 「 一 家 に 1 枚 元 素 周 期 表 」
文部科学省発行

2011

2003

C
C

C
C

C
H

H

C
C

C
C

C

C

C
C

H

O
O

H

H
C
O

C

C

H

C
H

C

C

C
C

CについているHを省略いているHを
H

H
H

O

C
C

C
C

C

C
C

Cを省略
O

O
O

C

C

O

編集･デザイン･イラスト■サイテック･コミュニケーションズ、高田事務所、Haco

OH
O
O

科学技術週間http://stw.mext.go.jp/▶

寄 附 研 究 部 門 ナ ノ 界 面 光 機 「日本のビニロン工業の発祥を 「フィッシャー・トロプシュ法 「日本の高圧法ポリエチレン
能（ 住 友 電 工 グ ル ー プ 社 会 示す資料」化学遺産認定
による人造石油製造に関わる 工業の発祥を示す資料」化学
遺産認定
貢献基金）研究部門の設置
資料」化学遺産認定（～ 2015）
モノクロメータ搭載原子分解 第2期「化学関連分野の深化・連携を基軸とする先端・学際
バイオインフォマティクス
能分析電子顕微鏡を導入研究拠点」が活動開始
センターを改組
元素科学国際研究センターを改組

3

物質創製化学研究系

協力講座
理学研究科

農学研究科

医学研究科

工学研究科

薬学研究科

情報学研究科

有機元素化学

構造有機化学

教授 時任宣博

教授 村田靖次郎

酸素 (O)、窒素 (N)、炭素 (C)、水素 (H) といった一炭化水素という有機化合物を対象に、ありふれた化

般的な軽い元素が結びついた「ごくありふれた化学物

合物の枠を打ち破った、これまでにない構造を持つ炭質（ベンゼン、ケトンなど）」の構成元素を、性質の化水素分子を創って研究しています。サッカーボール

違う重い高周期の元素、硫黄 (S)、ケイ素 (Si)、リン (P)のように、炭素原子が 60 ～ 70 個つながったフラーレなどで置き換えた、これまでまだ知られていなかった

ンの中に水素分子を取り込む手法が世界初として注目

新しい化合物を作り出しています。

されました。

高周期の元素で置き換えた化合物は…

炭素分子のいろいろ★1970 年代
すぐにいろんなモノと反応してしまう
ため、安定な形で取り出せなかった…

★立体的に動くすきまなく結晶化して並んでいる。

ダイアモンド★平面的にきれいに並んでいるが剥がれやすい。

えんぴつの芯★中が空洞になったサッカーボール状の立体構造。

フラーレン

C 炭素原子が、、、★現在
化合物の不安定な箇所をブロックする
立体保護基が使われるようになり、取り出せるようになった。
時任研究室の世界初！
時任研究室は、他の分子との反応をブロッ
クする、より優れた「立体保護基」の研究に取り組み、「Tbt 基」「Bbt 基」を開発。
周囲の分子と反応してしまい不安定だった化合物を、手に取れるほど安定な化合物として合成しています。世界で初めての結合をもつ化合物をたくさん合成しています。

村田研究室の世界初！
右の図は 60 個の炭素原子からなるボール形の分子内部に、水素分子 1 個を取り込む様子です。化学反応により、炭素 8 個分の開口部を徐々に 13 個分に広げ世界で初めて「分子手術」を成功させました。現在は
分子 2 個に挑戦中。

シラベンゼン（ケイ素置換ベンゼン）

新しい物質を創る研究
世の中にまだない物質を創って、その構造や機能、性質を解明します。

精密有機合成化学

精密無機合成化学
教授 寺西利治

多くの分子は鏡に写した時、重なり合わないキラル

溶液中で無機物質（金属やイオン結晶）の小さな粒な構造をとります。アミノ酸や糖など、人体や生き物子を作製しています。その大きさ、形、原子配列を精に必要な生体成分の多くが、キラルな構造をしていま密に制御することで、小さい粒子ならではの様々な性す。私たちは、今までに存在しなかったキラル分子を質が出現します。最終目標は、
高性能な電子デバイスや、独自の方法で作り出しています。

水から水素を取り出す触媒などを作製することです。

キラル構造って？
分子を構成する元素の並び方
や、その形状が、鏡に映したとき、重なり合わない構造をキラルといいます。

研究室の世界初！
触媒を使わずにキラル分子を創る

寺西研究室の強みと挑戦！

キラルな分子を作るには通常キラルな触媒やキラルな反応剤が必要である所、天然アミノ酸から直接、触媒を用いずに、
新しいキラル分子を作り出すことに世界で初めて成功しました。この方法ではひとつのアミノ酸から鏡に映る両方のキラル分子を作ることができます。

無機物質からなる粒子の大きさや形をきれいに揃えて作れます。無機物質が小さくなって初めて出現する性質を世界で初めて発見することに挑戦しています。

4

材料機能化学研究系
高分子材料設計化学

高分子制御合成教授 辻井敬亘

教授 山子 茂たくさんの小さな分子が一列につながって一つのひ

パソコン本体やマウス、キーボードなどの樹脂やも状の大きな分子を形作るものを総称して「高分子」と電子材料にも「高分子」は欠かせませんが、原子がた

呼んでいます。例えばペットボトルやスーパーの袋など

くさん一列につながるその構造を制御することは非常

プラスチック製品は、そういった「高分子」からできてに困難です。大きさや長さ、三次元的形状に至るまでいます。それら高分子をいろいろな方法で合成し、有益より優れた材料としての「高分子」を思い通りに合成機能を兼ね備えた新材料としての開発を進めています。

できる新しい技術を開発しています。
TPO に応じた適度な大きさの分子を作るには、原子の連なりを自由に制御できるかどうかが鍵。

↓濃厚ポリマーブラシ
分子の結合を下から順に
行儀良く連ならせた新しい高分子構造の設計に成功しました！
柔らかなブラシ状のポリマーです。

高周期へテロ元素が反応制御に大きな役割！

" キャップ剤として働く "山子研究室の世界初！
元素周期表の下の方にある元素テルルやビスマスは「高周期ヘテロ元素」といわれ、すぐにいろいろな物質と反応してしまい、不安定で、高分子合成には不向きとされてきました。
山子教授は「ほかの人がやったことのない反応をやってみたい！」とテルルを使って挑戦、見事これらの元素に影響をおよぼすラジカル反応（不対電子に誘起されて起こる反応）の制御に優れていることを実証しました。

辻井研究室の世界初！
従来は高分子がつながる過程でブラシの毛先面が丸くなりがちでしたが「リビングラジカル重合」という方法を利用することで世界で初めて伸びきった分子の連なりを実現させました。

さまざまな材料をナノスケールで設計※

ナノスケールの小さな物差しで新しい材料を自在に設計、合成します。

※ 1 ナノメートルは 10 億分の 1 メートルです。

無機フォトニクス材料

ナノスピントロニクス

教授 水落憲和

教授 小野輝男

宝石の王様として知られるダイヤモンドを用いた研電子は、電荷とスピンという二つの自由度を持って究を行っています。炭素からできているダイヤモンド

います。私たちは、その両方の自由度を利用して新し中には様々な不純物を混入させることができます。私い電子材料の開発を目指すスピントロニクスの研究をたちが研究している NV 中心もその中の一つです。NV

行っています。この分野は、基礎研究が応用開発へと中心は炭素が抜けてできた空孔 (V) と窒素 (N) の対か直結する物質科学研究として、世界的に急速に発展しらなります。一つ一つの NV 中心は光学的に室温で観ており、2007 年のノーベル物理学賞はこの分野の発見

測でき、かつ NV 中心が持つ一つ一つのスピンを室温に与えられました。私たちはナノテクノロジーを駆使で操作・光学検出できることから、
NV 中心は量子情報、して金属や半導体の人工物質を作り出し、スピン注入

超高空間分解・超高感度センサー、バイオマーカー等

による物性制御や量子状態制御など、次世代の電子の幅広い分野において非常に注目されています。

材料の基盤技術となる研究を行っています。

一つ一つの光子、スピン、電荷をダイヤモンド中の発光中心を用いて室温で操る！

ナノテクノロジーを駆使した人工物質で、電子のス
ピンと電荷の自由度の両方を活用する！
「スピン」＋「エレクトロニクス」＝スピントロニクス

超高空間分解・超高感度センサーや、安全な通信、超高速計算機などへの応用も期待
ダイヤモンド中の NV 中心

水落研究室の誇り！
ダイヤモンド中の発光中心を用い、一つ一つの光子を電気的な制御で放出すること、
一つ一つのスピンを制御して量子力学特有の状態を創り出すこと、一つ一つの電荷を制御することに室温で成功してきました。

小野研究室の世界初！
1. 磁場ではなく、電流で磁石の向きを反転する技術を開発しました。
2. 半導体の主役シリコン（ケイ素）に強い電場をかけることで、巨大磁気抵抗効果を発見しました。

5生体機能化学研究系

協力講座
理学研究科

農学研究科

医学研究科

工学研究科

薬学研究科

情報学研究科

生体機能設計化学

生体触媒化学教授 二木史朗

教授 山口信次郎「ペプチド」はアミノ酸が鎖状に結合したもので、私たち人間の体の中ではさまざまなホルモンが働い人体において様々な生理活性作用を持っています。こています。アドレナリンやインスリンはホルモンの仲の研究室では、細胞、遺伝子に直接働きかける新しい間です。一方、植物にもホルモンが存在し、「植物ホペプチドをつくり出し、生命現象の理解や新薬開発のルモン」と呼ばれています。植物ホルモンは動物のホ手がかりとなる研究に取り組んでいます。

ルモンとは異なる化合物群で、植物が生産し自身の生長や形態をコントロールしています。当研究室では、ペプチド ( ペプチド結合 ) ってよく聞くけど何？
→アミノ酸同士が 水を放出して 結合し ( 脱水縮合 )、アミノ酸が 数十個程度繋がった分子 を ｢ペプチド｣

植物ホルモンがどのように作られ、どのように働いているのかを研究しています。
植物ホルモン の中には体外に分泌さといいます。

れて、他の生物とのコミュニケーション
における信号物質として働くものもあります。
「ストリゴラクトン」は根から分泌されて、植物の養分吸収を助ける
菌根菌と呼ばれるカビとの共生を促進
しますが、同時に植物の根に寄生して養分を奪って生長する 根寄生植物 の種子の発芽を誘導してしまいます。

二木研究室の挑戦！
アミノ酸の連結体である「ペプチド」を機能的にデザインして、様々な薬物を細胞内に効率よく取り込ませる方法を研究中です。新しい薬物送達法、あるいは細胞機能の研究法として期待されています。

山口研究室の挑戦！
根寄生植物は、アフリカをはじめとする世界の多くの地域で農業に甚大な被害を及ぼしています。
私たちは根寄生植物の被害を受けにくくするのに役立つ化合物や作物の創出を目指しています。

生き物の不思議を化学で解明！
ヒト、植物から微生物にいたる様々な生物のなりたちや仕組みを化学の目で明らかにします。

生体分子情報ケミカルバイオロジー

教授 青山卓史教授 上杉志成

植物は各部位によって細胞の形が異なっていたり

生物の営みは煎じ詰めれば化学反応そのものです。

（写真）、特殊な環境に適応した植物は、虫に触れるということは、化学の力で生き物を理解することがでと葉を閉じたり（食虫植物）、さわると垂れる（オジきるはず。この研究室では細胞や生き物を操ることのギソウ）などの機能が備わっています。細胞の形態形できる化合物を「化合物ライブラリー」から見つけ出

成や機能発現に遺伝情報がどのように関わっているかしています。このような不思議な化合物を利用してを、遺伝子組み換え植物を用いて研究しています。

化学の力で生き物や細胞の仕組みを理解します。

小分子化合物の図書館 !?

幼 苗 の 茎、 葉、花 び らの表面を

幼苗の茎

葉の表面

花びら

Library
上杉研究室の研究用冷凍庫の中には、約 7 万
種類の化合物が準備されていて、いろいろな実験を通して、細胞や生き物に不思議な効果を起こす化合物を見つけ出すことができます。

走査型電子顕微鏡で調べたのが下の画像。個々の細胞形態の違いには遺伝情報が関係しています。

上杉研究室の発見！
レンチの形をした
レンチノロール

ダンベルの形をした
アドへサミン

ひょろりやせ型？
ファストスタチン遺伝子の発現を操る化合物

細胞を接着したり外したりできる化合物

脂肪が合成されるのを抑制できる化合物

青山研究室の伝統
今や日本全国の病院や研究機関で可能となった各種遺伝子の解析。その代表的な技術である DNA 塩基配列の決定を日本で初めて実践する等、遺伝子研究のさきがけを担ってきた研究室です。

化学の力を駆使して生き物を理解する学問

6環境物質化学研究系
分子材料化学

水圏環境解析化学

教授 梶 弘典教授 宗林由樹「有機 EL（エレクトロルミネッセンス）」の光は、海や湖の微量元素は、水の循環、化学反応、生物

消費電力が少なく、環境負荷の少ない、高効率の光。

活動などを研究するうえで、かけがえのない手がかり

新時代のデバイスとして実用化が始まりつつありますです。私たちは、多くの元素を同時に測定する方法、が、基礎的なことはまだまだ解明されていません。そ

元素の同位体の比を精密に測定する方法などを開発のデバイス特性と分子構造の関連について解明すべくし、それを用いて海洋や湖の環境を研究しています。

研究しています。

白鳳丸（はくほうまる）などの研究
船を利用して世界の海で観測を行います。写真は太平洋での採水です。
さまざまな深度から採取した貴重な
海水を揚収しよう
としています。

←有機 EL 発光材
料 (Alq3) の 固 体
NMR スペクトル

梶研究室の研究！

有機 EL の光の謎に迫る !

宗林研究室のうらばなし

有機ＥＬの発光材料を核磁気共鳴装置（ＮＭＲ : 強い磁石を使った測定装置）
で解析。分子の構造により、発光の色も変化します。

南極海での調査では、氷山のまわりの浮氷も採取します。余った氷は、オンザロック
で。1 万年前の氷の味です。

地球規模のエコロジーを見据えた研究
地球がもたらす恩恵、自然の美とめぐみ、生き物の奇跡など環境調和を目指した研究です。

分子環境解析化学

分子微生物科学教授 長谷川 健

教授 栗原達夫

材料の物性の多くは表面の分子構造で決まります。

微生物は長い進化の過程で地球上のあらゆる場所に

電子デバイスなどの表面構造を詳しく理解すること

生息域を広げました。それらは私たちの暮らしや豊か

は、物性を期待した材料開発に不可欠です。私たちな地球環境の形成に欠かせない大切な役割を担っていは、とくに非晶質薄膜材料の構造を詳細に描き出せるます。この研究室では、さまざまな環境から新しい

pMAIRS 法の開発を通じて、材料の示す物性の根本理

微生物を見つけ出し、それらの生命活動を支える分子

解に取り組んでいます。

基盤を調べるとともに、応用開発に取り組んでいます。

過酷な環境でも増殖する微生物

上の図解は、南極の海水から見つかった微生物が低温環境を生き抜くメカニズムです。
長谷川研究室の世界初！

栗原研究室のエコ挑戦！

材料表面の性質や構造をわかりやすく描き出す pMAIRS 法（p 偏光多角入射分解分光法）を開発しました！フッ素化学の根本理解にも道を開きつつあります。

微生物や酵素を使った環境に優しいモノ作りの方法を開発しています。環境浄化に役立つ微生物や酵素の研究も行っています。

7

複合基盤化学研究系
高分子物質科学

協力講座
理学研究科

農学研究科

医学研究科

工学研究科

薬学研究科

情報学研究科

分子レオロジー

教授 竹中幹人

教授 渡辺 宏たくさんの分子が連なった物質を高分子と呼んで身の回りには歯磨き粉、マヨネーズ、ガム、クリーム

います。化学的・物理的に制御して作られた高性能、のような、固体と液体の中間のような物質が溢れていま

高機能の高分子について、その全体および部分の形状す。そのような物質の、流動したり変形したりするときや構造を中性子や X 線、光を使って分析したり、光、の性質を調べる学問を「レオロジー」と呼びます。本研

電子、原子間力を駆使した顕微鏡で精密な解析を行っ究室では、この性質と分子運動の関係を様々な手段で調ています。

べています。例えばガムやヘアワックスは高分子の濃厚研究対象となる高い機能や性能を持った高分子構造な液体ですが、そこではたくさんのひも状の高分子が絡みあって、ヘビのように運動しています。

高分子混合系およびブロック共重合体薄膜の相転移
ガラスの破壊現象 誘導自己組織化（メモリーの高性能化）
高分子充填系（タイヤ）想定している
分子運動

ヘア
ワックス

あっち
行くで！

髪の毛
絡み合った
高分子
GI-SAXS CT法による表面
ナノ構造分析。

誘導自己組織化により作成されたハーフピッチ12 nm の
高精度ナノパターン。

管模型

渡辺研究室の挑戦！
様々な物質のレオロジー的性質を
分子レベルで理解し、予測することを目指しています。写真は高分子の運動を理論的に計算するシミュレーションの例です。

竹中研究室の挑戦！
新たな知見から得られるブレークスルー

高機能高分子が持っている構造的な特徴を四方八方から分析し、それらの優れた特性との関わりを探るべく研究しています。

化学の最先端に多角的に挑戦！
どんどん進歩する科学技術の最先端で、さらにその先を目指した学術的、技術的な開拓に挑んでいます。

分子集合解析

教授 若宮淳志

有機半導体は、太陽電池、発光ダイオードなどの様々な有機電子デバイスに使われている重要材料です。これらのデバイスの性能は、有機半導体分子の電子的な性質だけでなく、薄膜状態での分子の並び方、つまり分子がどのように集合体を構成するかに大きく依存します。本研究室では、独創的な分子設計を切り口に、その分子の並べ方の制御に取り組んでいます。より良い並びを実現することで、有機電子デバイスの高性能化に挑戦しています。

若宮研究室の挑戦！
独自の分子設計により、分子の並べ方をきわめます！この技
術を最大限に利用して、高性能な「塗って作れる太陽電池」の開発に挑戦しています。

8

双頭のヘビ

いえ
いえ、
こっち
よ！

先端ビームナノ科学センター
粒子ビーム科学レーザー物質科学教授 若杉昌德

電子やイオンを加速器で加速し高エネルギー量子「短パルスレーザー」は、短いビームにエネルギービームにして、地上には存在しない不安定な原子核をを凝縮した非常に大きいパワーのレーザーです。この生成してその特性を調べます。大きさや形や質量を精装置を使って微細加工や、各種物質の改質・創成、放密に調べることで、地上の元素が、宇宙のどこで、い射線発生の研究に取り組んでいます。物質科学の解析つ誕生したか、という謎を解く研究です。自由に元素分野でも大活躍、物質に秘められた構造を探ります。

を作り出せる錬金術のような技術を使って、未知の元

高強度レーザー装置
T6 レーザー

素を作り出す新しい方法を研究します。
世界で一台しかない不安定原子核を直接観る電子顕微鏡

研究室のぴかイチ装置

若杉研究室の挑戦！

短パルスレーザーを風船にあてると、あら不思議！ 割れずにしぼみます。透明な水にあてると虹色の光が現れます。強力なレーザー装置です。

新しい元素合成の方法を開発します。
従来は安定な原子核を壊して不安定な原子核を生成していましたが、できた
不安定な原子核をさらに反応させることによって未知の原子核を合成する世界初の技術に挑戦します。

いろいろなビームで科学を発展させる
イオンや中性子ビーム、レーザー、電子線、X 線などのビームを自在に操る技術を開発し、これらを用いて、さまざまな物質内の世界を探索することにより物理、化学、生物の分野に貢献しています。

複合ナノ解析化学

原子分子構造教授 倉田博基

日本有数の超高分解能透過電子顕微鏡や極低温電子生物が生きるために必要な様々な働きをするタンパ

顕微鏡がある研究室。物質の構造を高分解能で観察す

ク質分子の立体的な構造を、Ｘ線結晶構造解析によりる（）と同時に、試料を透過した電子のエネルギー

原子レベルで観察し、タンパク質の構造（形）と機能（働を測定することにより、原子の種類や存在数を示す

き）の関係を明らかにする研究を行っています。タン

画像（）を取得し局所の化学分析を行っています。

パク質を高純度に精製して結晶化し、結晶へのＸ線照また、結晶内の原子配列構造を直接観察しながら、原射で生じる回折像を基に計算し電子密度図を得て、タ子スケールでの結合状態の研究に取り組んでいます。

ンパク質の立体構造を決定します。

反応の途中段階を擬似的にトラップした酵素の活性部位構造

倉田研究室の挑戦！

サブユニット間の相互作用が増加している耐熱性タンパク質分子の全体構造

研究室の挑戦！

電子顕微鏡を用いた、分子像の観察を続けています。2012（平成 24）年には、世界で初めて、有機結晶中の炭素や窒素などの軽い原子を電子顕微鏡で観察することに成功しました。

決定したタンパク質分子の立体構造を観察し、酵素が基質を認識する様式や反応を触媒するメカニズムの解明、高温・低温等の極限環境下で生育できる微生物のタンパク質が採っている適応戦略の解明等を目指しています。

9

元素科学国際研究センター
有機分子変換化学

協力講座
理学研究科

農学研究科

医学研究科

工学研究科

薬学研究科

情報学研究科

先端無機固体化学

教授 中村正治

教授 島川祐一

薬や農薬、電子材料など、我々の生活を豊かにする

鉄、コバルト、ニッケルなど遷移金属と呼ばれる元有機分子を、鉄などのありふれた金属元素や、森林資源素を含んだ酸化物材料を使って、将来の電子デバイスなどの炭素源を活用する新しい合成法で創り出します。

部品となるような新しい機能性材料の開発を目指して

アミノ酸やペプチドなどの生体分子を活用した新しい研究を進めています。

分子触媒も創り出します。人類にも自然にも寄り添う

特殊な物質合成手法の活用「未来」化学反応を実現します。
どこにでもある原料から新反応を使って…

C C
C CC C

C C

高圧合成：高い圧力を加えて物質合成をすると、カーボンがダイアモンドとなるように、普通にはできない
新しい材料を作り出すことができます。

より好い世界の為の新しい分子を生み出す

薄膜作成：原子 1 層ずつを積み重ねるようにして、ナノスケールレベルの非常に薄い膜を作ることができます。

精密鐵触媒化学：高効率有機分子変換
人工元素触媒：金属ナノクラスター機能開拓
森林化学産業：木質分子変換による未来化学産業

島川研究室の強み！
高圧合成法を使うと、珍しい状態のイオンを含んだ酸化物や変わった結晶構造の物質などが作製できます。また、酸化物薄膜では、積み木を積むように自然界にはない酸化物を原子レベルで設計し作製できます。

中村研究室の強み！
自然界のどこにでもある元素や分子を材料に、触媒などの機能を持ったさまざまな化合物を作り出します。

原子レベルでの‘積み木’

元素の特性を活用して新たな物質を生み出す
元素の特性を見極めて、これまでとは違う視点から新しい物質を生み出しています。

光ナノ量子物性科学

錯体触媒変換化学教授 大木靖弘

教授 金光義彦

数個から数十個の金属原子が集まってできる、「ク

光を使ってナノメートルスケールの世界で起こるラスター」を研究しています。自然界では「クラス量子の現象（ナノサイエンス）の研究を進めています。

ター」が、温室効果ガス（CO2）を取り込んだり、窒半導体の小さな粒子やカーボンナノチューブといった

素ガス（N2）から植物が育つのに必要な窒素源（NH3）

新しいナノサイズの物質の特徴を、顕微鏡やストロボを生み出すために使われています。私たちは、見た目光で分析し、新しい性質を見出しています。

にも美しいこのような構造を原子レベルで制御して作り、自然界で起こる反応を人工的に再現しようと試みています。

大木研究室の世界初！
金属と硫黄からなるクラスターを使って、世界で初めて触媒的な窒素（N2）の還元に成功しました。また、鉄やコバルトを使ってナノクラスターを作る、新しい方法を開発しています。

金光研究室の挑戦！
特殊な光を使って物質の新しい性質を解明しています。

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構造有機化学（兼）

生体機能設計化学（兼）バイオインフォマティクスセンター
化学生命科学

数理生物情報教授 緒方博之

教授 阿久津達也

細胞・生体・生態系など高次の生命システムがど生命体の遺伝子情報が、それぞれどのように結びつのように機能し周囲の環境と相互作用しているのか、

いて、現象として現れているかを数理的な原理にたち分子から地球環境までの視点で研究しています。具体もどって理解していこうとする研究室です。具体的に的には、ウイルスや単細胞藻類のゲノム解析・海洋微

は、遺伝子やタンパク質のなすネットワークの解析

生物の生態と環境への影響・薬剤と腸内細菌フローラや制御、RNA やタンパク質の立体構造の解析や推定、の相互作用・プロテオーム解析など、広範な生命現象

化合物の設計支援手法などの研究を行っています。

を相手に研究を進めています。一見役に立たないよう問題の定式化から始め、計算精度に理論的保証のあに見える生命系でも「おもろい」に執着し、新たな知るアルゴリズムを開発するという研究スタイルにの地平線を切り開くことを目指します。

こだわりと特徴があります。

最新のゲノム情報と解析環
境を世界に発信しています。
ゲノムネットhttps://www.genome.jp/

阿久津研究室の強み！
流行の研究テーマはなるべく避け、少し現実離れした世界でも数グループしか研究していないようなテーマを主に研究しています。従事する研究者の数は少ないですが、これらの研究が生命科学の概念を変える新発見につながると信じています！

緒方研究室の挑戦！
新しい生命体といわれる「巨大ウイルス」を研究し、「ウイルスなくして生命は存在しない」との仮説を検証しています。

計算機により生命科学の新発見を！
生命や遺伝子の不思議を、最先端のコンピューター技術を使って解き明かしています。

生命知識工学

ゲノムネット推進室

教授 馬見塚 拓

教授 緒方博之（兼任）

実験技術の進歩や大規模プロジェクトの進展によっ

ゲノムネット推進室は、計算化学と計算生物学を支て 蓄 積 さ れ た、 遺 伝 子 や 生 体 分 子 に 関 わ る 大 量 な援する豊富なアプリケーションとデータベースを提供

データ。それらに秘められた規則やパターンを効率的する化学研究所スーパーコンピュータシステムを維持に抽出する新技術を計算機科学、統計科学を用いて管理しています。また、生命情報の統合データベース、開発しています。

ゲ ノ ム ネ ッ ト (https://www.genome.jp/) を 開 発 し、生命科学研究者や一般の方々に提供しています。

規則を見つけ、
パターン化し、仮説を導き出すコンピュータ学習・データマイニング

文献からの新たな知見

ゲノム配列情報

遺伝子発現

数値・グラフ・連鎖

馬見塚研究室の挑戦！
パターンや法則を導き出す、計算機科学と統計科学の技術を、遺伝子や生体分子ネットワーク ( パスウェイ ) の新たな知識発見や情報検索に応用、実践しています。

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碧水舎

化学研究所 90 周年記念事業の一環として誕生した「碧水舎」は、旧陸軍の火薬庫として建設されました。その後京都大学教養部の講義棟として、昭和43 年の化研宇治移転の後は、無機材料化学系の窯業化学実験工場として使用され、長年にわたり宇治地区で重要な役割を担ってきた歴史ある建造物です。

碧水舎は、約 50 人収容のセミナー室と、化学研究所の歴史と業績を周知する歴史展示室を兼備したユニークな多目的集会施設です。平成 28 年度に耐震改修工事を完了し、利用開始しました。

歴史展示室には、化学研究所創立当初の特許に関する資料や、日本化学会より「化学遺産」に認定された資料など、
化学研究所の歴史を物語る貴重な品々を展示しています。

閲覧コーナーでは、化学研究所講演集に収められた湯川秀樹の講演記録や児玉信次郎研究室に在籍していた福井謙一の論文、武居三吉の直筆原稿、「人造石油に関する研究日誌」( 化学遺産 ) など ( いずれも複製 ) を手に取ることができます。

「日本のビニロン工業の発祥を示す資料｣ ( 化学遺産 )「フィッシャー・トロプシュ法による人造石油製造に関わる資料」( 化学遺産 ) と、「日本の高圧法ポリエチレン工業の発祥を示す資料｣ ( 化学遺産 )歴史展示ミニコーナー
所長会議室の一角に設置されている歴史展示コーナーでは、
人造石油合成の触媒の実物を展示しているほか、「羊毛様合成一号製造工場計画書」の複製本を手にとることもできます。

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化学研究所所蔵の歴史的成果
化学研究所は、化学分野における歴史的業績を数多く残してきました。その一部を紹介します。

日本のビニロン工業の発祥を示す資料
ビニロン（合成一号）はポリビニルアルコールを原料とした国内初の合成繊維です。
櫻田一郎教授※指導のもと、1939 年に発表されました。それは、米国のデュポン社が合成
繊維ナイロンを発表した翌年のことで、当時の日本としては驚異的な出来事でした。櫻田研究室は、1941 年に中間試験工場を化学研究所に建設し、工業化に向けての実用試験を行いました。国内初の合成繊維工業の第一歩を踏み出したのです。その後、工業生産されるようになったビニロンは、制服等の衣服用途で用いられた後、現在は丈夫で薬品に強い特性を生かし、ロープやホース、コンクリート補強材など、産業用途を中心に世界で使用されています。（2012 年 3 月 26 日 化学遺産※ 1 認定）※櫻田教授は当時、京都大学工学部所属で、化学研究所を兼任。櫻田研究室は、化学研究所に設置されていました。

羊毛様合成一号 製造工場
計画書
ビニロンは、ユニチカ株式会社（当時、
大日本紡績株式
会社）、および株式会社クラレ（当時、倉敷レイヨン
株式会社）にて工業生産され、その工業化試験記録
資料、試作糸資料や初期の糸（トウ）も同時に化学遺産に認定されました。

フィッシャー・トロプシュ法による人造石油製造に関わる資料
人造石油に関する研究と工業化は、戦前・戦中の日本での石油不足を解消するために国策として進められました。京都帝国大学の喜多源逸研究室では、1927 年から児玉信次郎らにより、フィッシャー・トロプシュ法（FT 法）触媒の基礎的研究が開始され、手に入れやすく、安価な鉄系触媒を開発しました。化学研究所で中間工業試験が開始された後、北海
道人造石油の留萌（るもい）研究所で加圧式による工業試験が成功しました。その後 1944
年 8 月に、北海道滝川市で鉄を触媒とした本格炉での試運転が始まりましたが、まもなく
人造石油試験装置の一部
化学研究所には製造された合成石油や触媒の試料をはじめ、装置の設計図、実験報告書、実験ノート、写真などが残されています。

終戦を迎えます。これは戦後の石油化学工業につながる事業であり、京大では燃料化学科の設立、ならびに学界、産業界に有為な人材を送り出したことにつながりました。
（2013 年 3 月 23 日 化学遺産※ 1 認定、2021 年 9 月 14 日 重要科学技術史資料※ 2 登録）

日本の高圧法ポリエチレン工業の発祥を示す資料
ポ リ エ チ レ ン の 一 種 で あ る 高 圧 法 低 密 度 ポ リ エ チ レ ン は、 優 れ た 高 周 波 絶 縁 性 能
を も ち、 第 二 次 世 界 大 戦 中 は レ ー ダ ー 製 造 に 不 可 欠 な 材 料 で し た。 日 本 で も、1943
年 か ら 海 軍 の 委 託 を 受 け て、 野 口 研 究 所 ― 日 本 窒 素 肥 料、 京 都 大 学 ― 住 友 化 学 工業、大阪大学―三井化学工業の３グループで研究されました。1945 年 1 月には、日本
窒 素 肥 料 水 俣 工 場 で 小 規 模 に 工 業 化 さ れ ま し た が、 同 年 ５ 月、 空 爆 に よ り 設 備 が完 全 に 破 壊 さ れ ま し た。 戦 後、 京 都 大 学 で 研 究 が 再 開 さ れ、1951 年 か ら 1953 年に 連 続 中 間 試 験 が 行 わ れ ま し た。 そ の 後、 こ の 研 究 を 基 礎 に、 英 国 の ICI 社 か ら
導 入 し た 技 術 を も と に 住 友 化 学 工 業 株 式 会 社 が 工 業 化 試 験 設 備 を 建 設 し、 稼 働
さ せ ま し た。こ れ は、日 本 で の 本 格 的 な 石 油 化 学 工 業 開 始 の 一 つ と な り ま し た。

ポリエチレン工場のアルバムより液化エチレン
精留塔の写真（2016 年 3 月 26 日 化学遺産※ 1 認定、2017 年 9 月 12 日 重要科学技術史資料※ 2 登録）モノビニルアセチレン法による合成ゴム
天然ゴムは重要な工業材料ですが、原産地は東南アジアに限定されています。そのため、第一次世界大戦中の海上封鎖によって天然ゴムの入手が困難となったドイツで、天然ゴムに匹敵する高性能の合成ゴムの開発が始まりました。その後、各国で多種の合成ゴムが開発されましたが、その鍵は、合成ゴムの原材料のひとつであるブタジエンの工業的合成でした。
京都大学工学部の古川淳二名誉教授は、第二次世界大戦開始前に、この工業的合成に合成ゴム試作品

ついて画期的な「モノビニルアセチレン法」を開発していましたが、さらに、この方法で合成したブタジエンとアクリロニトリルを原材料として NBR と呼ばれる合成ゴムを量産する研究に着手し、1942 年には、化学研究所において日産 200 kg の工業化試験に成功しました。この時の NBR 試料が今回の化学遺産です。工業化試験の設備は、その後、住友化学工業新居浜工場に移設され、日本における NBR の工業的生産の礎となりました。
合成ゴム製造工程図（2018 年 3 月 21 日 化学遺産※ 1 認定）※ 1 化学遺産とは、公益社団法人日本化学会が「世界に誇る我が国の化学関連の文化遺産」として認定したものです。
※ 2 重要科学技術史資料とは、独立行政法人国立科学博物館が「科学技術の発達上重要な成果を示し、次世代に継承していく上で重要な意義を持つもの」や「国民生活、経済、社会、文化の在り方に顕著な影響を与えたもの」に該当する資料として登録を行っているものです。

13

化学研究所は 1926 年の創立以来、次のような考えをもって、日々研究・教育に努めています。
化学研究所は、その設立理念「化学に関する特殊事項の学理及び応用の研究」を継承しつつ、自由と自主および調和を基礎に、化学に関する多様な根元的課題の解決に挑戦し、京都大学の基幹組織の一つとして地球社会の調和ある共存に貢献する。（化学研究所の理念より抜粋）

勉強に疲れたら

2021 年 9 月 発行

宇治観光がオススメでしゅ♪

発行：京都大学化学研究所
企画・編集：京都大学化学研究所広報委員会

宇治には世界遺産にも登録されている平等院や
宇治上神社など観光スポット
がたくさんあります。
宇治商工会議所 ご当地キャラ
チャチャ王国のおうじちゃま

宇治市宣伝大使
ちはや姫

Web で京都大学化学研究所の最新情報を！
https://www.kuicr.kyoto-u.ac.jp/